LUZ
A luz é uma forma de energia, que tem origem nos corpos luminosos e que
se propaga em todas as direções.
CORPOS LUMINOSOS
São corpos que emitem luz.
CORPOS ILUMINADOS
São corpos que recebem luz e a enviam noutras direções.
TRIÂNGULO DA VISÃO
Trata-se de um triângulo com a seguinte constituição:
Fonte de luz – corpo luminoso
Recetor de luz – corpo iluminado
Detetor de luz – olhos
Este triângulo permite aos nossos olhos verem corpos luminosos.
PROPAGAÇÃO DA LUZ
Nem todos os materiais se deixam atravessar de igual modo pela luz.
Assim, existem:
Materiais transparentes – são todos aqueles que se deixam
atravessar totalmente pela luz. Exemplos: ar, vidro polido e água
límpida.
Materiais translúcidos – são todos aqueles que se deixam atravessar
parcialmente pela luz (uma parte da luz incidente no objeto é
reenviada para trás, enquanto a outra atravessa o corpo). Exemplos:
vidro fosco e papel vegetal.
Materiais opacos – são todos aqueles que não se deixam atravessar
pela luz, que é totalmente reenviada. Exemplos: ferro e alumínio.
OLHO HUMANO
Os principais constituintes do olho humano são:
Iris – membrana colorida, que com a ajuda de músculos, controla a
abertura da pupila.
Pupila – abertura circular por entra a luz.
Cristalino – lente convergente que, com a ajuda dos músculos, pode
alterar a sua curvatura para conseguir focar as imagens dos objetos
na retina.
Retina – membrana constituída por células sensíveis à luz e onde se
formam as imagens. É esta membrana que se encontra ligada ao
nervo ótico que, por sua vez, comunica com o cérebro.
ONDAS LUMINOSAS
A luz resulta da propagação de vibrações eletromagnéticas, que são ondas
transversais que se podem propagar no vazio e no ar.
A velocidade da luz no vazio é 300 000 000 m/s. Trata-se da velocidade
máxima que se conhece para uma onda ou para uma partícula.
ESPETRO LUMINOSO
Pela imagem tiram-se as seguintes conclusões:
A frequência aumenta do vermelho para o violeta.
O comprimento de onda aumenta do violeta para o vermelho.
LUZ FORTE E LUZ FRACA
A luz forte (muito intensa) tem uma grande amplitude e a luz fraca (pouco
intensa) tem uma pequena amplitude.
DISPERSÃO DA LUZ
A luz branca decompõe-se (separa-se) num conjunto de radiações de cores
diferentes, que apresentam sempre a mesma sequência – espetro da luz
branca ou visível. Este fenómeno ocorre, por exemplo, no arco-íris.
Conclui-se, assim, que a luz branca é formada por luzes de cores
diferentes (luz policromática).
UV IV
λ = 7,5×10-7 m
f
λ = 3,8×10-7 m
f = 4×1014 Hz f = 8×1014 Hz
λ
CORES DOS OBJETOS
Os corpos de cor branca refletem todas as radiações do espetro luminoso.
Os corpos de cor preta absorvem todas as radiações constituintes do
espetro.
Os corpos de outras cores absorvem algumas radiações e refletem outras.
A radiação refletida é a responsável pela cor do objeto.
TRIÂNGULO DAS CORES DA LUZ
Este triângulo é observado na seguinte figura:
CORES FUNDAMENTAIS (OU PRIMÁRIAS) DA LUZ
Estas cores são o vermelho, o azul e o verde.
CORES SECUNDÁRIAS DA LUZ
Misturando duas a duas, em proporções semelhantes, formam-se novas
cores que se designam por cores secundárias.
As cores secundárias são:
Magenta (vermelho + azul)
Amarelo (vermelho + verde)
Azul-turquesa (ver + azul)
MISTURA DAS TRÊS CORES PRIMÁRIAS
Desta mistura resulta a cor branca.
RAIOS LUMINOSOS
À direção segundo a qual a luz se propaga chama-se raio luminoso. Representa-se por uma linha reta com uma seta que indica o sentido do raio luminoso.
Raio luminoso
A propagação retilínea da luz tem as seguintes consequências:
Sombras
Eclipses
Inversão da imagem na câmara escura
FEIXE LUMINOSO
Corresponde a um conjunto de raios luminosos e pode ser convergente, divergente ou paralelo.
REFLEXÃO DA LUZ
Corresponde ao devolver da luz que incide num objeto.
Os raios refletidos têm a mesma direção (são paralelos).
DIFUSÃO DA LUZ
Difere da reflexão pelo facto dos raios refletidos não terem a mesma direção (não são paralelos).
LEIS DA REFLEXÃO
1ª Lei
O ângulo de incidência
i , o ângulo de reflexão
r e a normal (N) estão
no mesmo plano.
2ª Lei
O ângulo de incidência
i é igual o ângulo de reflexão
r .
ri
ESPELHOS
Os espelhos são superfícies polidas que refletem regularmente, originando a formação de imagens. Planos Espelhos Esféricos côncavos Curvos Esféricos convexos Outros
Espelho plano Espelho côncavo Espelho convexo
Ao contrário dos espelhos planos, os espelhos curvos têm foco, vértice e centro da curvatura. Contudo, enquanto os espelhos côncavos têm foco e centro de curvatura reais, os convexos têm foco e centro de curvatura virtuais.
C – Centro da curvatura C’ – Centro da curvatura virtual F – Foco F’ – Foco virtual V – Vértice V – Vértice
V F C V F’ C’
IMAGEM NUM ESPELHO PLANO
Esta imagem tem as seguintes caraterísticas:
Do mesmo tamanho do que o objeto.
Virtual, isto é, não é real (não pode projetar-se num alvo)
Direita.
Simétrica, isto é, invertida lateralmente.
IMAGEM NUM ESPELHO CÔNCAVO
Posição do
objeto
Caraterísticas das imagens
Real ou virtual Invertida ou direita
Maior ou menor do que o objeto
Entre F e V Virtual Direita Maior
Entre F e C Real Invertida Maior
Para além de C Real Invertida Menor
IMAGEM NUM ESPELHO CONVEXO
Esta imagem tem as seguintes caraterísticas:
Menor do que o objeto.
Virtual.
Direita.
REFRAÇÃO DA LUZ Corresponde à passagem da luz de um meio transparente para outro. Geralmente é acompanhada de uma mudança brusca de direção dos raios luminosos.
refração de Ângulo - ; incidência de Ângulo -
ri
REFRANGÊNCIA DE UM MEIO
Corresponde à capacidade que um meio tem de desviar um raio luminoso,
relativamente à direção que esse raio trazia quando se propagava no
vazio.
A luz ao passar de um meio menos refrangente para um meio mais
refrangente aproxima-se da normal.
A luz ao passar de um meio mais refrangente para um meio menos
refrangente afasta-se da normal.
LENTES
Uma lente é uma porção de material transparente, geralmente de vidro ou
plástico tratado, limitado por duas faces curvas ou uma face curva e outra
plana.
Existem dois tipos de lentes:
Lentes esféricas de bordos delgados ou convexas.
Lentes esféricas de bordos espessos ou côncavas.
i
r
LENTE CONVEXA
Uma lente convexa tem a seguinte representação esquemática:
Quando um feixe luminoso paralelo incide nesta lente, transforma-se num
feixe convergente.
Neste caso, o foco é real.
LENTE CÔNCAVA
Uma lente côncava tem a seguinte representação esquemática:
Quando um feixe luminoso paralelo incide nesta lente, transforma-se num
feixe divergente.
Neste caso, o foco é virtual.
POTÊNCIA FOCAL DAS LENTES
Nas lentes convexas quanto maior for a curvatura, maior é a convergência
e maior é a potência focal.
Nas lentes côncavas quanto maior for a curvatura, maior é a divergência e
maior é a potência focal.
A potência focal é dada pela fórmula:
d.f.
1 P
P – potência focal (D) d.f. – distância focal (m)
A unidade SI de potência focal chama-se dioptria (D).
DEFEITOS DA VISÃO E MODO DE OS CORRIGIR
Num olho sem defeito tem o foco na retina.
Um olho míope apresenta um foco antes da retina.
Olho com miopia
Um olho hipermetrope apresenta um foco depois da retina.
Para corrigir a miopia é necessária uma lente divergente.
Para corrigir a hipermetropia é necessária uma lente convergente.
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